JP2015163403A - Sand collecting method for sand sedimentation pond - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sand collecting method capable of letting earth accumulated on the bottom surface of a sand sedimentation pond efficiently flow without leaving near a side wall of the sand sedimentation pond, in a sand collecting device for the sand sedimentation pond, including a nozzle for letting earth accumulated on the bottom surface of the sand sedimentation pond flow by jetting low-pressure water from the nozzle.SOLUTION: A sand collecting method for a sand sedimentation pond includes jetting low-pressure water from a nozzle and letting earth accumulated on the bottom surface of the sand sedimentation pond flow into a trough provided on the bottom of the sand sedimentation pond. In more details, the method includes: jetting from the nozzle installed near the side wall of the sand sedimentation pond to the bottom surface of the sand sedimentation pond in a range of 30-60 degrees of an incident angle to the bottom surface; splitting water landing the bottom surface to the trough direction and the side wall direction on the bottom surface; and joining earth accumulated between an injection water landing point and the side wall with water split in the trough direction by water split to the side wall direction so as to let flow into the trough together with earth accumulated between the injection water landing point and the trough.

Description

本発明は、下水処理設備の沈砂池に沈殿した土砂を低圧集砂方式により集砂ピットに集める集砂方法に関する。   The present invention relates to a sand collection method for collecting sediment deposited in a sand basin of a sewage treatment facility in a sand collection pit by a low pressure sand collection method.

沈砂池の水を排水ポンプで排出した状態(排水状態)でノズルから3kg/cm2未満の低圧力水を噴射して沈砂池の底面に堆積した土砂を流し、沈砂池の底部中央に設けた集砂ピットに集める低圧集砂方式の集砂装置及びその集砂ピットに集められた土砂を集砂ピットに設置した揚砂ポンプにより水と共に汲み上げて汚水沈砂池に移送する除砂装置は、特許文献1に開示されている。 In the state where the water in the sedimentation basin was discharged by the drainage pump (drainage state), low pressure water of less than 3 kg / cm 2 was jetted from the nozzle, and the sediment deposited on the bottom of the sedimentation basin was washed away. The low pressure sand collection system that collects in the sand collection pit and the sand removal device that pumps up the earth and sand collected in the sand collection pit together with water by the sand pump installed in the sand collection pit and transfers it to the sewage settling basin are patented. It is disclosed in Document 1.

上記低圧集砂方式の集砂装置における沈砂池の側壁近傍のノズルは、沈砂池の底面を沈砂池内水流方向に複数に区分してなる各領域に対して沈砂池の側壁近傍に設置されたノズルヘッダーに、複数個が等間隔で取り付けられたものである。   The nozzle near the side wall of the sand settling basin in the low pressure sand collecting type sand collecting device is a nozzle installed near the side wall of the settling basin for each region obtained by dividing the bottom surface of the sand settling basin into the direction of water flow in the settling basin. A plurality of headers are attached at equal intervals.

ところで、沈砂池の底面は、沈砂池の底部中央に向かって水平面に対して5−7度の傾斜角度を有する。そして、図15に示されているように、従来のノズルヘッダーNHのノズル9bは、そのノズルの吐水の沈砂池底面に対する入射角度θが45未満となるように取付けられている。   By the way, the bottom surface of the sand basin has an inclination angle of 5-7 degrees with respect to a horizontal plane toward the bottom center of the sand basin. And as FIG. 15 shows, the nozzle 9b of the conventional nozzle header NH is attached so that the incident angle (theta) with respect to the bottom of the settling basin of the nozzle may be less than 45.

特許第3315489号公報Japanese Patent No. 3315489

沈砂池の底面に沈殿する土砂の量は、底面2aの側壁Wに近い領域が最も多い。しかし、上記のように、従来のノズルヘッダーNHのノズル9bは、その吐水の沈砂池底面に対する入射角度が45度未満に設定されているため、ノズルから噴射され沈砂池の底面に着地する水の全てがトラフ8a側に流れるので、ノズルからの吐水により有効に流れる土砂は、そのノズルからの吐水の沈砂池の底面への着地位置からトラフ8a側の範囲に限られ、図15に示されているように、その着地位置から側壁Wまでの間の堆積量が最も多い土砂Sが流されずに残留することがあるという問題があった。   The amount of sediment deposited on the bottom surface of the sand basin is the largest in the region near the side wall W of the bottom surface 2a. However, as described above, the nozzle 9b of the conventional nozzle header NH has an incident angle with respect to the bottom surface of the settling basin of less than 45 degrees. Therefore, the water sprayed from the nozzle and landing on the bottom surface of the settling basin Since everything flows to the trough 8a side, the earth and sand that effectively flows due to the water discharged from the nozzle is limited to the range on the trough 8a side from the landing position on the bottom of the settling basin of the water discharged from the nozzle, as shown in FIG. As shown in the figure, there is a problem that the earth and sand S having the largest amount of accumulation between the landing position and the side wall W may remain without being washed away.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ノズルから低圧力水を噴射して、沈砂池の底面に堆積した土砂を流すためのノズルを備えた沈砂池の集砂装置において、沈砂池の底面に堆積した土砂を沈砂池の側壁近傍に残留させることなく効率良く流すことができるようにした集砂方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, in a sand collection device for a sand basin provided with a nozzle for injecting low-pressure water from a nozzle and flowing sediment deposited on the bottom of the sand basin, It is an object of the present invention to provide a sand collection method capable of efficiently flowing earth and sand accumulated on the bottom surface of a sand basin without remaining in the vicinity of the side wall of the sand basin.

本発明は、上記目的を達成するため、ノズルから低圧力水を噴射して沈砂池の底面に堆積した土砂を沈砂池の底部に設けたトラフに流す沈砂池の集砂方法において、沈砂池の側壁近傍に設置したノズルからその底面に対する入射角を30〜60度の範囲で沈砂池の底面に噴射させて、前記底面に着地した水を底面上でトラフ方向と側壁方向に分流させるとともに、側壁方向に分流した水により噴射水着地点と側壁の間に堆積している土砂をトラフ方向に分流する水と合流させて、噴射水着地点からトラフまでの間に堆積している土砂とともにトラフに流れ込ませることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a sand collection method for a sand basin in which low pressure water is jetted from a nozzle and the earth and sand accumulated on the bottom surface of the sand basin is passed through a trough provided at the bottom of the sand basin. The nozzle installed near the side wall is sprayed onto the bottom surface of the sand basin with an incident angle with respect to the bottom surface in the range of 30 to 60 degrees, and the water landing on the bottom surface is shunted in the trough direction and the side wall direction on the bottom surface. The sand that has accumulated between the jetting point and the sidewall is merged with the water that is diverted in the trough direction, and flows into the trough together with the sediment that has accumulated from the jetting point to the trough. It is characterized by that.

ノズルの噴射水の沈砂池底面に対する入射角度を30〜60度の範囲に設定すると、ノズルから噴射され、沈砂池の底面に着地する水は、その底面上でトラフ方向と側壁方向とに分流する。入射角度が小さい側ほどトラフ方向分流量が多くなり、側壁方向分流量が少なくなる。逆に、入射角度が大きい側ほどトラフ方向分流量が少なくなり、側壁方向分流量が多くなる。従って、ノズルの吐水の沈砂池底面に対する入射角度は、ノズルの噴射中心線と沈砂池底面との交点から側壁までの間の土砂堆積量を考慮して設定すれば良い。   When the incident angle of the nozzle to the bottom of the sand basin is set in the range of 30 to 60 degrees, the water sprayed from the nozzle and landing on the bottom of the sand basin is divided into the trough direction and the side wall direction on the bottom surface. . As the incident angle is smaller, the trough direction flow rate increases and the side wall direction flow rate decreases. Conversely, the larger the incident angle, the smaller the flow in the trough direction and the higher the flow in the side wall direction. Therefore, the incident angle of the nozzle water discharge with respect to the bottom surface of the sand basin may be set in consideration of the amount of sediment deposited between the intersection of the nozzle injection center line and the bottom surface of the sand basin to the side wall.

沈砂池の側壁近傍に設置されるノズルは、直線状の基管と、45度エルボと、ノズルヘッドとから構成されていて、45度エルボの一端は基管の先端に螺合により結合され、ノズルヘッドの基端は45度エルボの他端に螺合により結合されていることが望ましい。   The nozzle installed in the vicinity of the side wall of the sand basin is composed of a straight base tube, a 45 ° elbow, and a nozzle head, and one end of the 45 ° elbow is coupled to the tip of the base tube by screwing, It is desirable that the base end of the nozzle head is screwed to the other end of the 45 ° elbow.

本発明によれば、ノズルから噴射され、沈砂池の底面に着地した水は、その底面上でトラフ方向と側壁方向とに分流するため、側壁方向に分流する水は底面の着地点と側壁との間に堆積している土砂を流す。側壁方向に分流する水の流れの勢いは小さいが、トラフ方向に分流される水は沈砂池の底面がトラフ方向に傾斜しているので、水流の勢いが断然に大きい。したがって、側壁方向に分流する水により側壁と噴射水着地点との間から流される土砂は、噴射水着地点より下流側ではトラフ方向に分流される水流の勢いを得て円滑にトラフに流れ込むことができる。従って、沈砂池の底面に堆積した土砂は、残留することなく、集砂ピットに集められるから、集砂効率が向上する。   According to the present invention, the water sprayed from the nozzle and landed on the bottom surface of the sand basin diverts into the trough direction and the side wall direction on the bottom surface. The sediment that has accumulated in between is washed away. The momentum of the water flowing in the direction of the side wall is small, but the water diverted in the direction of the trough has an extremely large momentum of the water flow because the bottom surface of the sand basin is inclined in the direction of the trough. Therefore, the earth and sand flowing from between the side wall and the jet swimsuit point by the water diverted in the side wall direction can smoothly flow into the trough by obtaining the momentum of the water flow diverted in the trough direction downstream from the jet swimsuit point. . Therefore, the earth and sand deposited on the bottom surface of the sand basin are collected in the sand collecting pit without remaining, so that the sand collecting efficiency is improved.

また、本発明によれば、ノズルからの水は沈砂池の底面の上端部からその底面全体を流れるので、沈砂池の底面に堆積している土砂は、残留することなく、全てが流され、集砂ピットに集められる。   Further, according to the present invention, the water from the nozzle flows from the upper end of the bottom surface of the sand basin to the entire bottom surface thereof, so that the earth and sand accumulated on the bottom surface of the sand basin are all flowed without remaining, Collected in the sand collection pit.

沈砂池を含む雨水処理設備の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the rainwater treatment facility including a sand basin. 図1のX−X線の範囲の一部省略平面図である。FIG. 2 is a partially omitted plan view of the range of line XX in FIG. 1. 図2のY1−Y1線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line Y1-Y1 of FIG. 図2のY2−Y2線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line Y2-Y2 of FIG. 図2のY3−Y3線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line Y3-Y3 of FIG. 給水系統図である。It is a water supply system diagram. ノズルヘッダーの正面図である。It is a front view of a nozzle header. ノズルヘッダーの沈砂池に対する取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state with respect to the sand basin of a nozzle header. 同ノズルヘッダーのノズルの沈砂池底面に対する取付角度を説明する図である。It is a figure explaining the attachment angle with respect to the sand basin bottom face of the nozzle of the nozzle header. 集砂装置の制御装置を説明する図である。It is a figure explaining the control apparatus of a sand collecting apparatus. 水位センサの説明図である。It is explanatory drawing of a water level sensor. 揚砂ポンプ制御手段のフローチャート図である。It is a flowchart figure of a sand pump control means. 切換弁制御手段のフローチャート図である。It is a flowchart figure of a switching valve control means. 本発明の他の実施の形態に係るノズルヘッダーの取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the nozzle header which concerns on other embodiment of this invention. 従来の集砂装置におけるノズルヘッダーの取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the nozzle header in the conventional sand collecting apparatus.

続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1において、1は雨水処理設備であり、側壁Wa,Wb(図2参照)の間に形成された沈砂池2とポンプ井3とを有する。沈砂池2は図外の下水管から雨水や汚水等の下水が集められる流入渠4に接続されている。流入渠4の下流側端部には、流入渠4から沈砂池2への下水の流入の許容又は阻止を行なうためのダム装置5が設置され、そのダム装置5の下流側の沈砂池2の上流側端部の直前に夾雑物捕捉用スクリーン6が設置されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rainwater treatment facility, which includes a sand basin 2 and a pump well 3 formed between side walls Wa and Wb (see FIG. 2). The settling basin 2 is connected to an inflow trough 4 from which sewage such as rainwater and sewage is collected from a sewage pipe not shown. A dam device 5 is installed at the downstream end of the inflow dredge 4 to allow or block the inflow of sewage from the inflow dredge 4 to the sand basin 2. A contaminant capturing screen 6 is installed immediately before the upstream end.

沈砂池2の底面2aは、低圧集砂を行うために上述したように、中央が最深となるように傾斜されているとともに、その中央に集砂ピット7が形成され、沈砂池の底部には側壁Wa,Wbの間において主トラフ8aが沈砂池内水流方向と平行に集砂ピット側が深くなるように形成され、その側壁Wa,Wbの下端部から集砂ピット7まで下り傾斜する面(以下、集砂ピット傾斜面という。)8bが形成され、さらに、沈砂池の底面に側壁Wa,Wbの近傍から主トラフ8aまで沈砂池内水流方向と直角方向に平行に延びる多数の小トラフ8cが形成されている。   As described above, the bottom surface 2a of the sand basin 2 is inclined so that the center is the deepest, and a sand collection pit 7 is formed at the center, and at the bottom of the sand basin, The main trough 8a is formed between the side walls Wa and Wb so that the sand collecting pit side is deep in parallel with the water flow direction in the sand basin, and the surface is inclined downward from the lower end portions of the side walls Wa and Wb to the sand collecting pit 7 (hereinafter referred to as the sand collecting pit 7). 8b is formed, and a number of small troughs 8c extending in the direction perpendicular to the water flow direction in the sand basin from the vicinity of the side walls Wa and Wb to the main trough 8a are formed on the bottom surface of the sand basin. ing.

また、後述される給水ポンプP2と揚砂ポンプP3の負担を軽減するため、沈砂池の底面は、主トラフ8aの両側のそれぞれにおいて沈砂池内水流方向に複数の領域に区分されている。図2及び図8の例では8領域B1〜B8に区分されている。沈砂池の規模又は幅により、主トラフ8aは一方の側壁に寄った位置に形成される場合がある。   Moreover, in order to reduce the burden of the water supply pump P2 and the sand pump P3 which will be described later, the bottom surface of the sand basin is divided into a plurality of regions in the direction of the water flow in the sand basin on both sides of the main trough 8a. In the example of FIG.2 and FIG.8, it divides into 8 area | regions B1-B8. Depending on the size or width of the sand basin, the main trough 8a may be formed at a position near one side wall.

また、主トラフ8aと集砂ピット傾斜面8bの上端部にノズル9aが設置され、各領域B1〜B8の側壁Wa,Wbに沿って多数のノズル9bが設置されている。さらに、集砂ピット7内に、集められた土砂を撹拌するためのノズル9cが設置されている。   In addition, nozzles 9a are installed at the upper ends of the main trough 8a and the sand collecting pit inclined surface 8b, and a number of nozzles 9b are installed along the side walls Wa and Wb of the regions B1 to B8. Further, a nozzle 9 c for stirring the collected earth and sand is installed in the sand collecting pit 7.

領域B1〜B8に設置されるノズル9bは、各領域B1〜B8の側壁Wa,Wbの近傍に設置されたノズルヘッダーNHに複数個が等間隔に取り付けられている。図7は、分岐管10を有する長さ4200mmの母管11にノズル9bを500mmの等間隔で8個取り付けて構成されているノズルヘッダーNHの例を示す。一例として、1個のノズル9bから噴射される水の圧力は0.005MPa、吐出量は150リットル/分である。   A plurality of nozzles 9b installed in the regions B1 to B8 are attached at equal intervals to the nozzle header NH installed in the vicinity of the side walls Wa and Wb of the regions B1 to B8. FIG. 7 shows an example of a nozzle header NH configured by attaching eight nozzles 9b at equal intervals of 500 mm to a mother pipe 11 having a length of 4200 mm having the branch pipe 10. As an example, the pressure of water sprayed from one nozzle 9b is 0.005 MPa, and the discharge rate is 150 liters / minute.

そして、ノズル9bは、図8,9に示すように、沈砂池の底面2aを主トラフ側に水平面に対して所定角度傾斜させてある場合、すなわち、底面2aの水平面に対する傾斜角度がθ0である場合、ノズル9bの噴射水の沈砂池底面に対する入射角度θ1、すなわち、その噴射中心線CLの沈砂池の底面2aに対する側壁W側の角度が、ノズル9bの流量が0.15〜0.3m3/分である場合、45〜60度の範囲になるように設置されている。入射角度θ1をこの範囲に設定すると、ノズルから噴射され、沈砂池の底面に着地した水を、その底面上でトラフ方向と側壁方向とに分流させることができ、側壁方向に分流する水により噴射水着地点と側壁の間に堆積している土砂が流れ、トラフ方向に分流する水と合流して、噴射水着地点からトラフまでの間に堆積している土砂とともにトラフに流れ込むことができる。この場合、ノズルから噴射される水の全てが側壁方向に噴射される場合は、沈砂池の底面がトラフ方向に傾斜しているので、沈砂池の底面に当った後、トラフ方向に流れるとき水流の勢いは弱くなる。しかし、本発明においては、トラフ方向と側壁方向とに分流され、トラフ方向に分流される水は沈砂池の底面がトラフ方向に傾斜しているので、水流の勢いが断然に大きい。したがって、側壁方向に分流する水により側壁と噴射水着地点との間から流される土砂は、噴射水着地点より下流側ではトラフ方向に分流される水流の勢いを得て円滑にトラフに流れ込むことができる。 8 and 9, when the bottom surface 2a of the sand basin is inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal plane on the main trough side, that is, the inclination angle of the bottom surface 2a with respect to the horizontal plane is θ0, as shown in FIGS. In this case, the incident angle θ1 of the nozzle 9b with respect to the bottom surface of the sand basin, that is, the angle of the spray center line CL with respect to the bottom surface 2a of the sand basin W side is 0.15 to 0.3 m 3. / Min, it is installed to be in the range of 45-60 degrees. When the incident angle θ1 is set within this range, the water sprayed from the nozzle and landing on the bottom surface of the sand basin can be diverted into the trough direction and the side wall direction on the bottom surface, and injected by the water diverted in the side wall direction. The sediment deposited between the swimsuit point and the side wall flows, merges with the water diverted in the trough direction, and can flow into the trough together with the sediment accumulated between the spray swimsuit point and the trough. In this case, when all of the water sprayed from the nozzle is sprayed in the side wall direction, the bottom surface of the sand basin is inclined in the trough direction. Will lose momentum. However, in the present invention, the water that is diverted in the trough direction and the side wall direction and the water diverted in the trough direction has a remarkably large momentum of the water flow because the bottom surface of the sand basin is inclined in the trough direction. Therefore, the earth and sand flowing from between the side wall and the jet swimsuit point by the water diverted in the side wall direction can smoothly flow into the trough by obtaining the momentum of the water flow diverted in the trough direction downstream from the jet swimsuit point. .

上述のように、入射角度θ1が小さい側ほどトラフ方向分流量が多くなり、側壁方向分流量が少なくなる。逆に、入射角度θ1が大きい側ほどトラフ方向分流量が少なくなり、側壁方向分流量が多くなる。従って、ノズルの吐水の沈砂池底面に対する入射角度θ1は、ノズルの噴射中心線と沈砂池底面との交点から側壁までの間の土砂堆積量を考慮して設定すれば良い。   As described above, the flow rate in the trough direction increases and the flow rate in the side wall direction decreases as the incident angle θ1 is smaller. On the contrary, as the incident angle θ1 is larger, the flow rate in the trough direction decreases and the flow rate in the sidewall direction increases. Therefore, the incident angle θ1 with respect to the bottom of the settling basin of the nozzle may be set in consideration of the amount of sediment deposited between the intersection of the nozzle injection center line and the bottom of the settling basin to the side wall.

噴射水の底面に対する着地点LPから側壁Wまでの間に沈殿する土砂の排除効果を高めるためには、噴射水の着地点LPをできるだけ側壁Wに接近させることが良い。噴射水の沈砂池底面2aに対する入射角度θ1を上記のように30〜60度の範囲にする条件を充足しながら噴射水の着地点LPをできるだけ側壁W側に接近させる要望に応えるため、本発明の好ましい実施の形態においては、図9に示されているような特定の構造を備えたノズル9bを使用している。   In order to enhance the effect of removing sediment deposited between the landing point LP and the side wall W with respect to the bottom surface of the jet water, it is preferable to make the landing point LP as close to the side wall W as possible. In order to meet the demand to make the landing point LP as close to the side wall W as possible while satisfying the condition that the incident angle θ1 with respect to the bottom surface 2a of the jet water is within the range of 30 to 60 degrees as described above, the present invention In the preferred embodiment, a nozzle 9b having a specific structure as shown in FIG. 9 is used.

すなわち、ノズル9bは、直線状の基管(イ)と、45度エルボ(ロ)と、ノズルヘッド(ハ)とから構成されていて、45度エルボ(ロ)はその一端が基管(イ)の先端に螺合により結合され、他端がノズルヘッド(ハ)の基端に螺合により結合されている。   That is, the nozzle 9b is composed of a straight base tube (A), a 45 degree elbow (B), and a nozzle head (C), and one end of the 45 degree elbow (B) is a base tube (I). ) And the other end are connected to the base end of the nozzle head (c) by screwing.

螺合により結合される45度エルボ(ロ)とノズルヘッド(ハ)を用いる理由は、本発明で用いるノズルヘッド(ハ)は、給水ポンプの吐出圧力又はノズルヘッドに求められる吐出速度により、口径又は口形の異なるものに交換することが必要になる場合があるので、その交換を可能にするためである。従って、この実施の形態によれば、噴射条件が種々異なる場合でも、ノズルヘッド(ハ)を交換するだけで、沈砂池の底面の側壁側に土砂を残留させること無く、効率的な集砂を実現することができる。   The reason for using the 45-degree elbow (b) and the nozzle head (c) coupled by screwing is that the nozzle head (c) used in the present invention has a caliber depending on the discharge pressure of the water supply pump or the discharge speed required of the nozzle head. Alternatively, it may be necessary to change to a different mouth shape, so that the exchange is possible. Therefore, according to this embodiment, even when the spraying conditions are different, efficient sand collection can be achieved by simply replacing the nozzle head (c) without leaving soil on the side wall of the bottom surface of the sand basin. Can be realized.

そして、ノズル9bの基管イの中心軸線CL’を、母管11からその中心Oを通る垂直線PLに対して側壁W側に所定角度(θ2)変位させ、ノズルヘッド(ハ)の噴射中心線CLを沈砂池底面2aに対して所定角度(θ1)変位させてある。   Then, the central axis CL ′ of the base tube A of the nozzle 9b is displaced by a predetermined angle (θ2) toward the side wall W with respect to the vertical line PL passing through the center O from the mother tube 11, and the injection center of the nozzle head (c) The line CL is displaced by a predetermined angle (θ1) with respect to the sand basin bottom surface 2a.

実施の形態においては、θ2は15度、θ3は45度としてある。沈砂池の底面2aの水平面に対する傾斜角度θ0は30度以下、好ましくは5〜15度であるから、噴射水の沈砂池底面2aに対する入射角度θ1を30〜60度の範囲に確保することが可能であり、なおかつ、基管(イ)と45度エルボ(ロ)とノズルヘッド(ハ)との結合体を用いることにより、噴射水の着地点をできるだけ側壁W側に接近させることが可能となっている。
噴射水の沈砂池底面2aに対する入射角度θ1の好適範囲は30〜60度、最適範囲は45〜50度である。
In the embodiment, θ2 is 15 degrees and θ3 is 45 degrees. Since the inclination angle θ0 with respect to the horizontal plane of the bottom surface 2a of the sand basin is 30 degrees or less, preferably 5 to 15 degrees, it is possible to ensure the incident angle θ1 with respect to the bottom surface 2a of the jetting water in the range of 30 to 60 degrees. In addition, by using a combined body of the base tube (A), the 45-degree elbow (B), and the nozzle head (C), it is possible to make the landing point of the jet water as close as possible to the side wall W side. ing.
The preferable range of the incident angle θ1 with respect to the bottom of the sand basin 2a of jet water is 30 to 60 degrees, and the optimal range is 45 to 50 degrees.

なお、側壁Waの内面から母管11の中心までの距離Dが175mm、ノズルヘッド(ハ)の先端から噴射水の着地点LPまでの鉛直線距離Xが150〜350mmであるときの、側壁Wから噴射水の着地点LPまでの水平距離Yは400mm程度である。   The side wall W when the distance D from the inner surface of the side wall Wa to the center of the mother pipe 11 is 175 mm, and the vertical line distance X from the tip of the nozzle head (c) to the landing point LP of the jet water is 150 to 350 mm. The horizontal distance Y from the jet water landing point LP is about 400 mm.

そして、ポンプ井3には、排水ポンプP1と、滞留水ポンプを兼ねる給水ポンプP2とが設置され、集砂ピット7内に揚砂ポンプP3が設置されている。図1のFは、沈砂池2の下流側端部に設置されているろ過機である。   In the pump well 3, a drainage pump P 1 and a water supply pump P 2 that also serves as a staying water pump are installed, and a sand pump P 3 is installed in the sand collecting pit 7. F of FIG. 1 is a filter installed at the downstream end of the sand basin 2.

図5,6に例示するように、ポンプ井3の給水ポンプP2からの水を前記各ノズル9a,9b,9cに供給したり、その供給を止めたりするための電磁弁により構成されている切換弁群VG1,VG2、すなわち、トラフノズル用切換弁Vaと、各ノズルヘッダー用切換弁Vbと、土砂撹拌用ノズル用切換弁Vcとが備えられている。これらの切換弁Va、Vb1〜Vb8、撹拌ノズル用切換弁Vcは、後述される切換弁制御手段により所定の順序で通水状態又は止水状態に切換えられるように構成されている。
給水ポンプP2と切換弁群VG1,VG2とを結合する管路には、切換弁Vdを介してリリーフ手段12が設けられ、切換弁の全てが閉められている場合の給水ポンプP2からの水を沈砂池2に逃すように構成されている。
As illustrated in FIGS. 5 and 6, the switching constituted by an electromagnetic valve for supplying water from the water supply pump P <b> 2 of the pump well 3 to the nozzles 9 a, 9 b, 9 c and stopping the supply. Valve groups VG1, VG2, that is, a trough nozzle switching valve Va, a nozzle header switching valve Vb, and an earth and sand agitation nozzle switching valve Vc are provided. These switching valves Va, Vb1 to Vb8, and the stirring nozzle switching valve Vc are configured to be switched to a water flow state or a water stop state in a predetermined order by a switching valve control means described later.
Relief means 12 is provided via a switching valve Vd in the pipeline connecting the water supply pump P2 and the switching valve groups VG1 and VG2, and water from the water supply pump P2 when all the switching valves are closed is supplied. It is configured to escape to the sand basin 2.

上記の実施の形態に係る集砂・除砂装置に備えられる制御装置100には、図10に例示するように、除砂始動ボタン(図示せず)を有する操作盤101が付加され、排水ポンプ制御手段PCON1、給水ポンプ制御手段PCON2及び揚砂ポンプ制御手段PCON3が内蔵され、さらに、切換弁制御手段VCONが内蔵されている。切換弁制御手段VCONは、後述されるように、前記一群の切換弁Va,Vb,Vc,Vdに所定の順序で開動作又は閉動作を駆動させるための制御信号を与えるものである。   As shown in FIG. 10, an operation panel 101 having a sand removal start button (not shown) is added to the control device 100 provided in the sand collecting / sand removing device according to the above embodiment, and a drain pump The control means PCON1, the feed water pump control means PCON2, and the sand pump control means PCON3 are incorporated, and the switching valve control means VCON is incorporated. As will be described later, the switching valve control means VCON gives a control signal for driving the group of switching valves Va, Vb, Vc, Vd to open or close in a predetermined order.

また、制御装置100には、集砂ピット7内に設置されて、その集砂ピット7内の水面が図11に概念的に示す所定の高水位HWL以上、中間水位MWL及び低水位LWLのいずれにあるかを検知して出力する水位センサ13が電気的に接続されている。   Further, the control device 100 is installed in the sand collecting pit 7, and the water level in the sand collecting pit 7 is higher than a predetermined high water level HWL conceptually shown in FIG. 11, any of the intermediate water level MWL and the low water level LWL. A water level sensor 13 that detects and outputs whether or not there is an electrical connection is electrically connected.

続いて、上記構成による作用を、沈砂池の領域が4個である場合について説明する。ダム装置5が開放されたときは、下水は沈砂池2に流入し、さらにポンプ井3まで流入して、その水位が所定の高さになると、除砂装置の制御装置100の排水ポンプ制御手段PCON1により、ポンプ井3に設けてある排水ポンプP1が運転されて、ポンプ井3内の水が汲み上げられ、図外の最初沈殿池に移送される。   Then, the effect | action by the said structure is demonstrated about the case where the area | region of a sand basin is four. When the dam device 5 is opened, the sewage flows into the sand basin 2 and further into the pump well 3, and when the water level reaches a predetermined height, the drain pump control means of the control device 100 of the sand removal device. The drain pump P1 provided in the pump well 3 is operated by PCON1, and the water in the pump well 3 is pumped up and transferred to the first settling basin (not shown).

その移送の間に、沈砂池2に流入した土砂混じりの下水から土砂が沈殿し、沈砂池の底面2aに堆積する。その堆積量が所定値に達すると、ダム装置5が閉鎖されて沈砂池2への下水の流入が阻止される。そして、排水ポンプP1による排水により沈砂池2とポンプ井3の水面が下がり、所定の水位(図1のWL)になると、排水ポンプ制御手段PCON1により排水ポンプP1の運転が止められる。   During the transfer, earth and sand are precipitated from the sewage mixed with the earth and sand flowing into the sand basin 2 and deposited on the bottom surface 2a of the sand basin. When the accumulation amount reaches a predetermined value, the dam device 5 is closed and the inflow of sewage into the sand basin 2 is prevented. When the water level of the settling basin 2 and the pump well 3 is lowered by drainage by the drainage pump P1 and reaches a predetermined water level (WL in FIG. 1), the drainage pump control means PCON1 stops the operation of the drainage pump P1.

ポンプ井3の水面が所定の水位(図1のWL)になったことを検知すると、制御装置100は給水ポンプ制御手段PCON2、揚砂ポンプ制御手段PCON3及び切換弁制御手段VCONを起動する。   When it is detected that the water level of the pump well 3 has reached a predetermined water level (WL in FIG. 1), the control device 100 activates the feed water pump control means PCON2, the sand pump control means PCON3 and the switching valve control means VCON.

揚砂ポンプ制御手段PCON3は、図12に示すように、揚砂ポンプP3の自動運転モードを開始させ(S11)、水位センサ13からの検知信号により集砂ピット7内の水面が所定の高水位HWL以上か否かを調べ(S12)、高水位HWL以上であるときは、揚砂ポンプP3の運転を開始する(S13)。   As shown in FIG. 12, the sand pump control means PCON3 starts the automatic operation mode of the sand pump P3 (S11), and the water level in the sand collecting pit 7 is set to a predetermined high water level by the detection signal from the water level sensor 13. It is checked whether or not it is equal to or higher than HWL (S12), and when it is equal to or higher than the high water level HWL, operation of the sand pump P3 is started (S13).

また、切換弁制御手段VCONは、図13に示すように、最初、リリーフ手段の切換弁Vdを開けて、給水ポンプP2の駆動の準備をする(図13のステップS21)。続いて、トラフノズル用切換弁Vaを開けた(S22)後、リリーフ手段の切換弁Vdを閉める(S23)ので、給水ポンプP2からの水がノズル9aから主トラフ8a及び集砂ピット傾斜面8bに噴出される。これにより、各トラフ内の土砂が水とともに集砂ピット7に向けて流される。   Further, as shown in FIG. 13, the switching valve control means VCON first opens the relief valve switching valve Vd to prepare for driving the water supply pump P2 (step S21 in FIG. 13). Subsequently, the trough nozzle switching valve Va is opened (S22), and then the relief switching valve Vd is closed (S23), so that water from the water supply pump P2 flows from the nozzle 9a to the main trough 8a and the sand collecting pit inclined surface 8b. Erupted. Thereby, the earth and sand in each trough is poured toward the sand collection pit 7 with water.

給水ポンプP2の吐出量よりも揚砂ポンプP3の吐出量が多いので、集砂ピット7内の水面は低下する。その水面が所定の中間水位になったことが水位センサ13により検知されると(S24においてYのとき)、切換弁制御手段VCONは、第1領域B1のノズルヘッダー用切換弁Vb1を開ける(S25)ため、そのノズルヘッダーの各ノズルから水が噴射され、第1領域B1に堆積していた土砂が主トラフに向けて流され、さらに集砂ピット7に流入する。こうして、集砂ピット7に集められ、撹拌された土砂混じりの下水は、揚砂ポンプP3により汲み上げられ、汚水沈砂池に移送される。これにより集砂ピット7内の水面は一時的に上昇するが、やがて低下する。   Since the discharge amount of the sand pump P3 is larger than the discharge amount of the water supply pump P2, the water level in the sand collecting pit 7 is lowered. When the water level sensor 13 detects that the water surface has reached a predetermined intermediate water level (Y in S24), the switching valve control means VCON opens the nozzle header switching valve Vb1 in the first region B1 (S25). Therefore, water is jetted from each nozzle of the nozzle header, and the earth and sand accumulated in the first region B1 is caused to flow toward the main trough and further flows into the sand collecting pit 7. Thus, the sewage mixed with the earth and sand collected and stirred in the sand collecting pit 7 is pumped up by the sand pump P3 and transferred to the sewage settling basin. Thereby, although the water surface in the sand collection pit 7 rises temporarily, it falls in time.

その水面が再び所定の中間水位になったことが水位センサ13により検知されると(S26においてYのとき)、切換弁制御手段VCONは、第1領域B1のノズルヘッダー用切換弁Vb1を閉めるとともに、第2領域B2のノズルヘッダー用切換弁Vb2を開ける(S27)ため、そのノズルヘッダーの各ノズルから水が噴射され、第2領域B2に堆積していた土砂が、主トラフ8aに向けて流され、さらに集砂ピット7に流入する。   When the water level sensor 13 detects that the water surface has again reached the predetermined intermediate water level (Y in S26), the switching valve control means VCON closes the nozzle header switching valve Vb1 in the first region B1. In order to open the nozzle header switching valve Vb2 in the second region B2 (S27), water is sprayed from each nozzle of the nozzle header, and the earth and sand accumulated in the second region B2 flows toward the main trough 8a. And then flows into the sand collecting pit 7.

従って、第1領域の場合と同様に、集砂ピット7内の水面は一時的に上昇するがやがて低下するので、その水面が所定の中間水位になったとき(S28においてYのとき)に、切換弁制御手段VCONは、次の第2領域B2のノズルヘッダー用切換弁Vb2を閉めるとともに、さらにその次の第3領域B3のノズルヘッダー用切換弁Vb3を開ける(S29)ため、そのノズルヘッダーの各ノズルから水が噴射される。   Therefore, as in the case of the first region, the water level in the sand collecting pit 7 temporarily rises but then decreases, so when the water level reaches a predetermined intermediate water level (Y in S28), The switching valve control means VCON closes the nozzle header switching valve Vb2 in the next second region B2, and further opens the nozzle header switching valve Vb3 in the next third region B3 (S29). Water is jetted from each nozzle.

従って、第1領域の場合と同様に、集砂ピット7内の水面は一時的に上昇するがやがて低下するので、その水面が所定の中間水位になったときに(S210においてYのとき)、切換弁制御手段VCONは、第3領域B3のノズルヘッダー用切換弁Vb3を閉めるとともに、第4領域B4のノズルヘッダー用切換弁Vb4を開ける(S211)ため、そのノズルヘッダーの各ノズルから水が噴射される。   Accordingly, as in the case of the first region, the water level in the sand collecting pit 7 temporarily rises but then decreases, so when the water level reaches a predetermined intermediate water level (Y in S210), The switching valve control means VCON closes the nozzle header switching valve Vb3 in the third region B3 and opens the nozzle header switching valve Vb4 in the fourth region B4 (S211), so that water is injected from each nozzle of the nozzle header. Is done.

従って、第1領域の場合と同様に、集砂ピット7内の水面は一時的に上昇するがやがて低下するので、その水面が所定の中間水位になったとき(S212においてYのとき)に、切換弁制御手段VCONは、第4領域B4、すなわち、最後の領域に対する水噴射を終了したものと判断して、リリーフ手段の切換弁Vdを開けるとともに、第4領域B4のノズルヘッダー用切換弁Vb4を閉める制御を行なって、一連の切換弁制御を完了する。また、給水ポンプ制御手段PCON2も給水ポンプP2の運転を停止する。   Therefore, as in the case of the first region, the water surface in the sand collecting pit 7 temporarily rises but then decreases, so when the water surface reaches a predetermined intermediate water level (Y in S212), The switching valve control means VCON determines that the water injection to the fourth area B4, that is, the last area has ended, opens the relief valve switching valve Vd, and switches the nozzle header switching valve Vb4 in the fourth area B4. Is performed to complete a series of switching valve controls. Also, the feed water pump control means PCON2 stops the operation of the feed water pump P2.

他方、揚砂ポンプ制御手段PCON3は、揚砂ポンプP3の運転開始時から水位センサ13の検知状態を常に監視しており、第4領域B4のノズルヘッダー用切換弁Vb4を閉じたことにより、集砂ピット7内の水面が低水位LWLまで低下するので(S14においてYのとき)、揚砂ポンプP3の運転を停止する(S15)。その後、揚砂ポンプ制御手段PCON3は、切換弁の制御を完了したか否かを調べ(S16)、完了していない場合はステップS12に戻り、高水位になった場合(S12においてYのとき)は、再び揚砂ポンプP3の運転を開始するが、切換弁制御の完了を確認した(S16においてYのとき)後は、揚砂ポンプの自動運転モードを解除する(S16)。   On the other hand, the sand pump control means PCON3 constantly monitors the detection state of the water level sensor 13 from the start of the operation of the sand pump P3, and by closing the nozzle header switching valve Vb4 in the fourth region B4, Since the water level in the sand pit 7 falls to the low water level LWL (when S14 is Y), the operation of the sand pump P3 is stopped (S15). Thereafter, the sand pump control means PCON3 checks whether or not the control of the switching valve has been completed (S16). If it has not been completed, the process returns to step S12, and the water level becomes high (when S12 is Y). Starts the operation of the sand pump P3 again, but after confirming the completion of the switching valve control (Y in S16), cancels the automatic operation mode of the sand pump (S16).

上述のように、揚砂ポンプP3は、自動運転モードを開始すると、集砂ピット7内を排水状態に維持するために、集砂ピット内の水面が所定の高水位HWL以上にあるときは自動的に運転を開始し、その水面が所定の低水位LWLまで低下したときは自動的に運転を停止するが、本発明方法においては、集砂ピット内の水面が所定の高水位HWLと所定の低水位LWLの間の中間水位MWLまで低下した時に、先順の領域のノズルヘッダー用切換弁を閉めるとともに、後順の領域のノズルヘッダー用切換弁を開けるので、それらの切換弁の切換動作の間に、集砂ピット内の水面は、先順の領域のノズルヘッダー用切換弁の閉動作による水噴射の停止、揚砂ポンプの汲み上げ及び後順の領域のノズルヘッダー用切換弁の開動作による水噴射の開始により変動するが、切換弁の切換動作の時間的基準となる中間水位を切換弁の切換動作の間に集砂ピット内の水面が所定の低水位まで低下しない高さ位置に設定すればよい。その高さ位置は、各トラフノズル及び各ノズルヘッダーの噴射量、集砂池の断面積、揚砂ポンプの吐出量などから算出可能である。   As described above, when starting the automatic operation mode, the sand pump P3 is automatically activated when the water level in the sand collection pit is above a predetermined high water level HWL in order to maintain the sand collection pit 7 in a drained state. When the water level drops to a predetermined low water level LWL, the operation is automatically stopped. However, in the method of the present invention, the water level in the sand collection pit is changed to a predetermined high water level HWL and a predetermined level. When the water level drops to the intermediate water level MWL between the low water levels LWL, the nozzle header switching valve in the first order region is closed and the nozzle header switching valve in the second order region is opened. In the meantime, the water level in the sand collection pit is due to the stop of water injection by the closing operation of the nozzle header switching valve in the first order region, the pumping of the sand pump, and the opening operation of the nozzle header switching valve in the second order region. Open water jet By will vary, it may be set to a height position where the water surface is not reduced to a predetermined low water level Atsumarisuna pit between the intermediate level switching operation of the switching valve as a temporal reference for the switching operation of the switching valve. The height position can be calculated from the injection amount of each trough nozzle and each nozzle header, the sectional area of the sand collecting pond, the discharge amount of the sand pump, and the like.

上記いずれの領域におけるノズルヘッダーのノズル9bにおいても、図9に示すように、そのノズルの吐水の沈砂池底面に対する入射角度θ1が30〜60度の範囲となるように取付けたため、そのノズルからの噴射水は沈砂池の底面の着地点からトラフ方向と側壁方向に分流し、側壁方向に分流した水は着地点から側壁までの間の底面に堆積している土砂を流し、トラフ方向に分流した水と合流して、着地点からトラフの間の底面に堆積している土砂をトラフに流す。従って、沈砂池の底面に堆積しているすべての土砂が、残留することなくトラフに流入し、そのトラフから集砂ピット7に集められる。   As shown in FIG. 9, the nozzle 9b of the nozzle header in any of the above regions is attached so that the incident angle θ1 with respect to the bottom of the settling basin of the nozzle is in the range of 30 to 60 degrees. The jet water diverts from the landing point on the bottom of the sand basin to the trough and side walls, and the water diverted to the side wall causes the earth and sand accumulated on the bottom surface from the landing point to the side walls to flow and divert in the trough direction. It joins with water, and the earth and sand accumulated on the bottom surface between the landing point and the trough are poured into the trough. Therefore, all the earth and sand deposited on the bottom surface of the sand basin flows into the trough without remaining, and is collected from the trough into the sand collecting pit 7.

図14に示された実施の形態は、ノズルヘッダーのノズル9b’を、そのノズルからの吐水が沈砂池の底面2aと側壁Wとの接続部C又はその近辺に着地するように取付けたものである。   In the embodiment shown in FIG. 14, the nozzle 9 b ′ of the nozzle header is attached so that the water discharged from the nozzle lands at or near the connection portion C between the bottom surface 2 a of the sand basin and the side wall W. is there.

換言すると、ノズル9b’は、図9に示されたノズル9bと同一構成のものを、その噴射中心線CLが沈砂池の底面2aと側壁Wとの接続部C、沈砂池の底面2aのその接続部Cにごく近い位置又は側壁Wの接続部Cにごく近い位置に交わるように、取付けられている。   In other words, the nozzle 9b ′ has the same configuration as the nozzle 9b shown in FIG. 9, and its injection center line CL is the connecting portion C between the bottom surface 2a of the sand basin and the side wall W, that of the bottom surface 2a of the sand basin. It is attached so as to cross a position very close to the connection part C or a position very close to the connection part C of the side wall W.

ノズル9b’を上記いずれかの態様で取り付けた場合にも、ノズル9b’からの吐水は、沈砂池の底面2aの上端部からその底面の全体に堆積している土砂を流すので、土砂が残留することがない。   Even when the nozzle 9b ′ is mounted in any of the above modes, the water discharged from the nozzle 9b ′ causes the earth and sand accumulated on the entire bottom surface to flow from the upper end of the bottom surface 2a of the sand basin. There is nothing to do.

ノズル9b’の噴射中心線CLが沈砂池の底面2aの接続部Cにごく近い位置に交わるように取付けた場合は、底面に着地する水の一部は、トラフ8a方向に分流し、残りの大部分は側壁W方向に分流して直ちに側壁Wによってトラフ8a方向に跳ね返されるが、後続する側壁W方向の水と衝突するので、底面2aの土砂を流す力が減殺される。   When the nozzle 9b 'is mounted so that the spray center line CL of the nozzle 9b' crosses the position very close to the connection portion C of the bottom surface 2a of the sand basin, a part of the water that lands on the bottom surface is diverted in the direction of the trough 8a. Most of the water is diverted in the direction of the side wall W and immediately rebounded in the direction of the trough 8a by the side wall W. However, since it collides with the water in the direction of the side wall W, the force for flowing earth and sand on the bottom surface 2a is reduced.

これに対して、ノズル9b’の噴射中心線CLが側壁Wの接続部Cにごく近い位置に交わるように取付けた場合は、側壁Wに着地する水の全てが沈砂池の底面2aの接続部Cに近い位置に向けて跳ね返されるので、ノズルからの吐水の勢力減殺は最小限で済み、しかも、土砂を残留させることなく、沈砂池の底面2aの全面からトラフ8aに流すことができる。   On the other hand, when the nozzle 9b 'is mounted so that the spray center line CL intersects the position C very close to the connection portion C of the side wall W, all of the water landing on the side wall W is connected to the bottom surface 2a of the sand basin Since it is rebounded toward the position close to C, the power loss from the nozzle can be minimized, and it can flow from the entire surface of the bottom surface 2a of the sand basin to the trough 8a without leaving any sediment.

1 雨水処理施設
2 沈砂池
3 ポンプ井
4 流入渠
5 ダム装置
7 集砂ピット
P1 排水ポンプ
P2 給水ポンプ
P3 揚砂ポンプ
8a 主トラフ
8b 集砂ピット傾斜面
8c 小トラフ
9a トラフ用ノズル
NH ノズルヘッダー
9b,9b’ ノズルヘッダーのノズル
9c 撹拌ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rainwater treatment facility 2 Sand basin 3 Pump well 4 Inflow trough 5 Dam device 7 Sand collection pit P1 Drainage pump P2 Water supply pump P3 Sand pump 8a Main trough 8b Sand collection pit slant surface 8c Small trough 9a Trough nozzle NH Nozzle header 9b , 9b 'Nozzle of nozzle header 9c Stirring nozzle

Claims (1)

ノズルから低圧力水を噴射して沈砂池の底面に堆積した土砂を前記沈砂池の底部に設けたトラフに流す沈砂池の集砂方法において、前記沈砂池の側壁近傍に設置した前記ノズルからその底面に対する入射角を30〜60度の範囲で沈砂池の底面に噴射させて、前記底面に着地した水を前記底面上でトラフ方向と側壁方向に分流させるとともに、前記側壁方向に分流した水により噴射水着地点と前記側壁の間に堆積している土砂を前記トラフ方向に分流する水と合流させて、前記噴射水着地点から前記トラフまでの間に堆積している土砂とともに前記トラフに流れ込ませることを特徴とする沈砂池の集砂方法。   In a sand collection method for a sand basin, in which low pressure water is jetted from a nozzle and the earth and sand accumulated on the bottom of the sand basin is passed through a trough provided at the bottom of the sand basin, the nozzle is installed near the side wall of the sand basin. The incident angle with respect to the bottom surface is jetted to the bottom surface of the sand basin in the range of 30 to 60 degrees, and the water that has landed on the bottom surface is shunted in the trough direction and the side wall direction on the bottom surface, and the water shunted in the side wall direction The earth and sand accumulated between the jet swimsuit point and the side wall are merged with the water diverted in the trough direction, and flow into the trough together with the earth and sand accumulated between the jet swimsuit point and the trough. A sand collection method for sand basins.
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